文档介绍：USB数据采集器的设计
摘要
随着工业现场数据的复杂性,数据的采集正在向智能化、网络化和集成化方向发展,传统的数据采集方式包括:安装数据采集板卡、并口采集数据、串口采集数据等。其中常用的是安装数据采集板卡的方法,由于其传输速度慢、安装麻烦、抗干扰能力弱等诸多问题已难以适应如今数据采集的要求。通用串行总线USB具有传输速度快、支持热插拔及即插即用等优点,设计USB数据采集器时充分利用USB的上述优点,有效解决了传统高速数据采集器的安装麻烦,价格昂贵等缺陷,具有广泛的应用价值。
现阶段操作系统全部支持USB标准,USB的应用日渐成熟,。本文针对高速数据采集系统的需要,。首先介绍课题的背景及意义,其次进行了USB简介及主控芯片简介,然后给出基于单片机的数据采集器的硬件设计和软件设计,硬件部分本系统选用了Cypress公司的EZ-USB FX2系列中的CY7C68013,AD7862作为模数转换芯片,AT89C5131负责接收由A/D转换得到的数字量数据,并通过其内置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。本系统的软件设计包括固件程序、USB驱动程序和应用程序三部分。其中,固件程序利用Keil C软件开发,而USB驱动程序则通过DriverWorks自动生成并适当修改而成;通过固件程序和USB驱动程序的设计使得单片机可作为USB设备被PC识别,从而可以将采集的数据通过USB数据线传输给PC。PC上的应用程序利用VC++开发,并使用MFC设计了PC机上的USB数据采集界面,可实现采集数据的波形图显示功能。
把数据采集器与USB相结合,充分发挥USB的优势,使得数据采集器应用更加便捷高效。
关键词 USB;单片机;数据采集
Abstract
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Keywords
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目录
摘要…… I
Abstract II
第1章绪论 5
课题背景及研究意义 5
课题研究内容 6
第2章 USB简介 8
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10
12
13
USB设备的端点、接口和配置 15
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(Pipe) 15
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16
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(Packet Format) 18
(Standard Descriptor Definition ) 18
USB设备请求(Device Request) 18
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16
第3章系统硬件设计 19
系统硬件设计方案 20
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AT89C5131封装及引脚说明 20
AT89C5131内置USB控制器及其接口电路 21
A/D转换模块 22
A/D转换器 22
A/D转换器接口电路 22
22
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22
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22
第4章系统软件实现 24
1固件程序设计 24
USB驱动程序 25
应用程 30
31
结论 38
致谢 38
参考文献 39
附录A 41
附录B 50
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绪论
课题背景及研究意义
在工业生产和科学研究等行业中,常常需要利用PC 或工控机对各种数据进行采集处理,如液位、温度和压力等。数据采集器主要完成数据信息的采集、A/D 转换,然后通过PC 接口总线将处理后的数据送入计算机作进一步处理。目前,以这样的系统为核心的设备在国内外得到了广泛的应用,比如工业控制中现场数据的采集设备;生物医学方面的电生理信号的采集系统;机场、商场等人流量大或比较重要的场所安装的监控设备;家庭影院、视频会议、可视电话等多媒体设备。
数据采集卡同计算机外设一样,与主机的通讯接口一般是基于PC上的RS-232 总线、ISA总线、PCI总线或EPP/ECP等。PCI总线虽然具有较高的传输速度(132Mbps